DE9103282U1 - Faserverstärkter Kunststoffhohlkörper - Google Patents
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Description
Parabeam Industrie- en
Handelsondernemig B.V.
Hoogeindsestraat 49
NL - 5705 Heimond 7/153
Die Erfindung betrifft einen faserverstärkten Kunststoffhohlkörper nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige faserverstärkten Kunststoffhohl körper werden durch Wickeln harzgetränkter
Rovings oder Kombinationen verschiedener Glasseidenmaterialien auf
einer rotierenden Trommel bzw. Kern hergestellt, wobei als Harze vorzugsweise die zu einem Duroplast härtenden Polyester- und Epoxidharze verwendet
werden. Die Wicklung kann in verschiedenen Mustern mit wählbaren Steigungswinkeln
und Schichtenzahl erfolgen, wobei vorzugsweise Wandstärken von 1 bis 4 cm aufgebaut werden. Wegen der hohen Belastbarkeit können diese Kunststoffhohlkörper
als Druckrohre, Tankbehälter,'Türme und dgl. Verwendung finden. Als nachteilig hat sich jedoch der langsame Aufbau der Wanddicke und
die Gefahr des Durchsickerns von Leckage erwiesen.
Bekannt ist es deshalb auch, faserverstärkte Kunststoffhohlkörper aus zwei
Deckschichten harzgetränkter Rovings zu wickeln, zwischen denen eine Kernschicht
aus einem schaumförmigen Kunststoff im Handauflegefahren eingelegt
wird. Ein schneller Wanddickenaufbau wird durch den schaumförmigen Kunststoff erreicht. Der schaumförmige Kunststoff ist aber nicht alterungsbeständig,
da er sich im Laufe der Zeit zersetzt. Für Rohre oder Tanks zum Transport und Lagern von Chemikalien oder Öl sind solche Kunststoffhohlkörper
nicht geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen faserverstärkten Kunststoffhohlkörper
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der hochbelastbar ist und dabei einen schnellen Aufbau der Wanddicke erlaubt und sicher in bezug
auf die Gefahr des Durchsickerns von Leckage ist.
Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Hierdurch wird ein faserverstärkter Kunststoffhohlkörper geschaffen, der
durch das Einlegen einer den Hohlkörper auskleidenden, doppelwandigen Haut aus einer unaufgeschnittenen Doppelpolware eine Sicherheitswand besitzt. Die
nach Härtung des Harzes versteifte Doppelpolware schließt zwischen der durch die versteiften Polfäden beabstandeten Ober- und Unterware einen Hohlraum
ein, in dem Detektoren für eine Leckanzeige eingebaut werden können. Die Ober- und Unterware bilden zudem zwei hintereinanderliegende versteifte Wandungen,
die den Hohlkörperraum nach außen abschirmen. Sollte durch die innenliegende Wandung ein Fluid durchsickern können, so wird dieses von dem
Hohlraum aufgefangen und von der zweiten Wandung an einem weiteren Sickern nach außen gehindert. Die doppelwandige Haut erlaubt somit nicht nur ein
frühzeitiges Erkennen einer Leckage, sondern verhindert auch deren Austritt zumindest während einer gewissen Zeitdauer.
Die doppelwandige Haut aus einer unaufgeschnittenen Doppelpolware kann insbesondere
bei zylinderförmigen Körpern von einer Wicklung eines oder mehrerer Gewebebänder aufgebaut sein, wobei die Wicklung vorzugsweise mit seitlich
offenen Bandkanten erfolgt. Diese Wicklungsschicht ermöglicht so den Aufbau eines durchgehenden, sich über den Hohlkörperraum erstreckenden Sicherheitshohlraums.
Desweiteren kann bei kugelförmigen Kunststoffhohlkörpern die doppelwandige Haut aus einzelnen gefügten Segmenten bestehen.
Für die aus Kett- und Schußfäden bestehende Ober- und Unterware sowie die
Polfäden können hochfeste Fasern, wie z.B. aus Glas, verwendet werden. Die
eingesetzten Fasern können dabei entweder als Stapelfasern zu Garnen versponnen
sein oder als Mono- oder Multifilamente ausgebildet sein.
Die Polfäden können durch eine V- oder W-Bindung bei einer in Kettsamttechnik
gewebten Doppelpolware eingelegt sein. Die Länge der Polfäden als Abstandshalter
zwischen Ober- und Unterware kann 3 bis 8 mm betragen. Die Dichte kann in Abhängigkeit von dem Rauminhalt des Sicherheitshohlraums bei
20 bis 80 Polfäden/cm2 liegen.
Ein faserverstärkter Kunststoffhohlkörper hoher Steifigkeit wird durch ein
Anordnen der Doppelpolware als Kernlage zwischen zwei harzgetränkten Wicklungen hochfester Fasern erreicht. Zur Glättung der Wicklung hochfester Fasern
gegenüber der Kernlage können Glasmatten zwischengelegt sein.
Zur Harztränkung der hochfesten Fasern, insbesondere Rovings, kann ein härtendes
Reaktionsharz vorgesehen sein, wie z.B. ungesättigter Polyester, Epoxide, Vinylester, Phenol-, PUR-, Silicon (SI)-, Polyimid (PI)- oder Polyamidimid
(PAI)-Harze.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung
und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen
dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines faserverstärkten Kunststoffhohlkörpers,
Fig. 2 zeigt schematisch einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines faserverstärkten Kunststoffhohlkörpers,
Fig. 3 zeigt schematisch einen Querschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels eines faserverstärkten Kunststoffhohlkörpers.
Figur 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines faserverstärkten
Kunststoffhohlkörpers 1, der einen zylinder- oder kugelförmigen Innenraum
2 umschließt. Der Innenraum 2 dient zur Lagerung bzw. Transport eines Fluids, besonders Chemikalien.
Der Kunststoffhohlkörper 1 umfaßt eine Wicklung 3 hochfester Fasern und eine
Wicklung 4 eines oder mehrerer Bänder einer unaufgeschnittenen Doppelpolware. Die beiden Wicklungen 3, 4 sind übereinandergewickelt und durch eine
Harzhärtung verdichtet. Die Wicklung 3 der hochfesten Fasern ist nach einem wählbaren Muster mit wählbaren Steigungswinkeln und Wicklungszahl über die
Wicklung 4 der Doppelpolware gewickelt. Als hochfeste Fasern können Rovings oder Kombinationen anderer Glasseidenerzeugnisse eingesetzt werden.
Die Wicklung 4 aus unaufgeschnittener Doppelpolware bildet eine doppelwandige
Haut, die den Innenraum 2 des Kunstoffhohlkörpers 1 auskleidet. Die unaufgeschnittene
Doppelpolware besteht aus einer Ober- und Unterware 5, die beabstandet zueinander angeordnet sind und durch eingelegte Polfäden 6 miteinander
verbunden sind. Die Ober- und Unterware 5 bilden somit zwei mit Abstand zueinander liegende Wandungen, die einen Sicherheits- oder Detektorraum
einschließen, dessen Rauminhalt nur teilweise durch die Polfäden 6 ausgefüllt ist, wodurch ein Sicherheitshohlraum entsteht. Dieser Sicherheitshohlraum
ist unterteilt in eine Vielzahl einzelner durch jeweils Reihen benachbarter Polfäden 6 begrenzter Sicherheits-Teilhohlräume 7. Die Harztränkung
der Doppelpolware und damit die Härtung der Doppelpolware bewirkt eine Verdichtung der Ober- und Unterware 5 und eine Versteifung der Polfäden 6
ohne die Sicherheits-Teilhohlräume 7 auszufüllen. In den Sicherheits-Teilhohlräumen
7 sind vorzugsweise Leckage-Detektoren 8 angeordnet, die über die Umfangsfläche des Innenraumes 2 verteilt angeordnet sein können.
Die Ober- und Unterware 5 bestehen aus verkreuzten Kett- und Schußfäden in
einer Grundbindung oder abgeleiteten Bindung. Die Doppelpolware ist vorzugsweise
in Kettsamttechnik gewebt, so daß die Polfäden 6 in Kettrichtung eingewebt sind, und zwar in einer V- oder W-Bindung. Die Länge der Polfäden,
die als Abstandhalter den Abstand zwischen der Ober- und Unterware bestimmen, liegt zwischen 3 und 8 mm. Die Dichte liegt zwischen 20 und 80 Polfä-
den/cm2. Als Fasermaterial für die Ober- und Unterware 5 und die Polfäden
dienen hochfeste Fasern, wie z.B. Glasfasern, Kohlenstoffasern und Aramidfasern.
Die verwendeten Fasern können dabei entweder als Stapelfasern zu Garnen versponnen sein oder als Mono- oder Multifilamente ausgebildet sein.
Bei der Verwendung von Glasfasern können im Schuß auch teilweise Fasern eines thermoplastischen Materials eingewebt werden
Zum Aufbau der doppelwandigen Haut wird die Wicklung 4 durch ein oder mehrere
Bänder der unaufgeschnittenen Doppelpolware hergestellt, wobei die Wicklung vorzugsweise mit seitlich offenen Bandkanten erfolgt. Eine Wicklungsschicht aus dem oder den Bändern der Doppelpolware wird vorzugsweise mit ihren
Bandkanten aneinanderstoßend nebeneinanderliegend gewickelt. Gemäß Fig.
1 besteht die Wicklung 4 aus einer solchen Wicklungsschicht aus Doppelpolware. Neben einer Wicklungsschicht der Doppelpolware können auch mehrere Wikkelschichten
übereinander gewickelt werden, wobei dann das oder die Bänder der folgenden Wickelschicht die Stoßkanten der vorherigen Wickelschicht
überdecken.
Zur Harztränkung der Wicklungen 3, 4 dient ein härtendes Reaktionsharz, wie
z.B. ungesättigter Polyester, Epoxide, Vinylester, Phenole, PUR, Silicone (SI), Polyimide (PI) oder Polyamidimide (PAI).
Zur Herstellung des faserverstärkten Kunststoffhohlkörpers gemäß Fig. 1 wird
auf eine rotierende Trommel bzw. Kern ein oder mehrere Bänder der unaufgeschnittenen
Doppelpolware gewickelt, so daß die Wicklung 4 entsteht, und darüber die harzgetränkten Rovings gewickelt, so daß die Wicklung 3 entsteht.
Die auf diese Weise erreichte Harztränkung führt auch zu einer Durchtränkung trocken gewickelter Bänder der Doppelpolware. Je nach Wickelverfahren
können jedoch auch das oder die Bänder der Doppelpolware harzgetränkt gewickelt werden.
Zum Aufbau der doppelwandigen Haut kann bei kugelförmigen Kunststoffhohlkörpern
1 die Doppelpolware aus einzelnen gefügten Segmenten bestehen.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines faserverstärkten Kunst-
Stoffhohlkörpers 1, bei dem die Wicklung 4 aus unaufgeschnittener Doppelpolware
als Kernlage zwischen einer äußeren Wicklung 3 hochfester Fasern und einer inneren Wicklung 9 hochfester Fasern angeordnet ist, wobei dieser
Wicklungsverbund durch eine härtende Harztränkung der genannten Art verdichtet ist. Im übrigen gelten die vorstehenden Ausführungen zu Fig. 1.
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines faserverstärkten Kunststoff
hohl körpers, das sich gegenüber dem in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel
dadurch unterscheidet, daß zusätzliche Glasfasermatten 10, 11 zwischen den Wicklungen 3, 9 der hochfesten Fasern und der Wicklung 4 der
unaufgeschnittenen Doppelpolware eingelegt und mitverdichtet sind. Im übrigen gelten wieder die vorstehenden Ausführungen zu Fig. 1.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Doppelpolware auch aus einer
gewirkten Ober- und Unterware 5 bestehen.
Claims (13)
1. Faserverstärkter Kunststoffhohlkörper, bestehend aus einer harzgetränkten
Wicklung hochfester Fasern unter Verwendung eines härtenden Harzes, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Hohlkörperraum (2) auskleidende, doppelwandige
Haut aus einer unaufgeschnittene Doppelpolware mit beabstandeter Oberware und Unterware (5) sowie bindenden Polfäden (6) in Form gefügter Segmente
oder einer Wicklung (4) eines oder mehrerer Gewebebänder eingewickelt und gehärtet ist.
2. Faserverstärkter Kunststoffhohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Doppelpolware aus Glasfasergarnen gewebt oder gewirkt ist, wobei im Schuß gegebenenfalls Fasern aus einem thermoplastischen Material
einsetzbar sind.
3. Faserverstärkter Kunststoffhohlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Doppelpolware in Kettsamttechnik hergestellt ist.
4. Faserverstärkter Kunststoffhohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Polfäden (6) zwischen 3 und 8 mm 1iegt.
5. Faserverstärkter Kunststoffhohlkörper nach,einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ober- und Unterware (5) Detektoren
(8) für eine Leckanzeige angeordnet sind.
6. Faserverstärkter Kunststoffhohlkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Detektoren (8) verteilt über die Umfangsflache der
Hohkkörperinnenraumes (2) in zwischen der Ober- und Unterware (5) gebildeten
Sicherheits-Teilhohlräumen (7) angeordnet sind.
7. Faserverstärkter Kunststoffhohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte zwischen 20 und 80 Polfäden/cm2
liegt.
8. Faserverstärkter Kunststoffhohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelpolware als Kernlage zwischen zwei Wicklungen (3, 9) hochfester Fasern angeordnet ist.
9. Faserverstärkter Kunststoffhohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelpolware in einem Schichtenverband zwischen
zwei Deckschichten einer Wicklung (3, 9) hochfester Fasern und angrenzender Glasfasermatten (10, 11) angeordnet ist.
10. Faserverstärkter Kunststoffhohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die hochfesten Fasern der Wicklungen (3, 9) Glasfaserrovings sind.
11. Faserverstärkter Kunststoffhohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (4) eines oder mehrerer Gewebebänder der unaufgeschnittenen Doppelpolware harzgetränkt wickelbar sind.
12. Faserverstärkter Kunststoffhohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Harztränkung ein duromeres Reaktionsharz
dient.
13. Faserverstärkter Kunststoffhohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Gewebebänder der Wicklung (4) der Doppelpolware seitlich offene Bandkanten besitzen.
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9103282U1 true DE9103282U1 (de) | 1991-06-20 |
Family
ID=6865389
Family Applications (2)
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|---|---|---|---|
| DE9103282U Expired - Lifetime DE9103282U1 (de) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | Faserverstärkter Kunststoffhohlkörper |
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0585837A1 (de) * | 1992-09-04 | 1994-03-09 | BASF Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung dickwandiger Formkörper |
| US6037035A (en) * | 1994-02-23 | 2000-03-14 | Vorwerk & Co. Interholding Gmbh | Spacer fabric |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29512117U1 (de) * | 1995-07-27 | 1995-09-28 | Feldbinder & Beckmann Fahrzeugbau GmbH & Co KG, 21423 Winsen | Tank- oder Silobehälter aus faserverstärkten Kunststoffen |
| AT12428U1 (de) | 2010-10-14 | 2012-05-15 | Ono Oil Gmbh | Verfahren zum sanieren eines tanks |
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1991
- 1991-03-18 DE DE9103282U patent/DE9103282U1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-14 DE DE9115518U patent/DE9115518U1/de not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0585837A1 (de) * | 1992-09-04 | 1994-03-09 | BASF Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung dickwandiger Formkörper |
| US6037035A (en) * | 1994-02-23 | 2000-03-14 | Vorwerk & Co. Interholding Gmbh | Spacer fabric |
Also Published As
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|---|---|
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